陳永，莫國歡，邱潔，陳甜甜，李方方，鄭欣

1(廣西民族師范學(xué)院 生物與食品工程學(xué)院，廣西 崇左，532200)2(崇左市科學(xué)技術(shù)開發(fā)中心，廣西 崇左，532200)

江州酸菜是崇左市極具地域特色的一種大肉芥菜發(fā)酵制品，同時(shí)也是崇左市江州鎮(zhèn)保安村的脫貧產(chǎn)業(yè)之一，保安村的酸菜腌漬技藝已有上百年的歷史，素有“酸菜之鄉(xiāng)”的美稱，經(jīng)傳統(tǒng)工藝自然發(fā)酵而成的江州酸菜品質(zhì)上乘、酸香味純、脆嫩可口、生津開胃[1-2]。然而，由于當(dāng)?shù)販責(zé)岬臍夂蛴绊?，江州酸菜的貨架期非常短暫，且易出現(xiàn)褐變、軟化、過度酸化等品質(zhì)問題[3-4]，從而導(dǎo)致其感官風(fēng)味的下降和產(chǎn)品貨架期的縮短，探索一種有效的酸菜保藏工藝，在充分保證江州酸菜保質(zhì)期延長的同時(shí)，保留其特有的風(fēng)味和口感，成為江州酸菜生產(chǎn)中亟待解決的一個(gè)技術(shù)瓶頸。

目前，關(guān)于酸菜保藏技術(shù)和貯藏品質(zhì)變化的研究報(bào)道較少。夏琪娜等[5]探究了常壓熱力滅菌對(duì)酸菜保藏品質(zhì)的影響，研究結(jié)果表明熱力滅菌對(duì)酸菜具有良好的殺菌保藏效果，但對(duì)于酸菜風(fēng)味、口感和色澤的破壞也是顯而易見的，相較于未滅菌的酸菜，熱處理組的酸菜明亮度L*值由(57.85±0.07)顯著降低至(51.24±0.51)(P<0.05)；曹秋閣[6]通過篩選焦亞硫酸鈉、雙乙酸鈉、山梨酸鉀、苯甲酸鈉、脫氫乙酸鈉和殼聚糖等防腐劑并運(yùn)用響應(yīng)面設(shè)計(jì)優(yōu)化抑菌配方，結(jié)果表明山梨酸鉀0.032%、脫氫乙酸鈉0.016%和雙乙酸鈉0.266%的復(fù)配抑菌溶液對(duì)酸菜具有廣譜抑菌作用，能夠有效延長酸菜貨架期限；趙敏[4]結(jié)合Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化酸菜的褐變抑制劑配方，試驗(yàn)結(jié)果顯示復(fù)配褐變抑制劑的最佳配方為EDTA-2Na 0.017%，亞硫酸鈉0.004，植酸0.017%，異抗壞血酸鈉0.08%。

氣調(diào)包裝貯藏技術(shù)是依據(jù)食品種類的差異，控制或調(diào)節(jié)包裝環(huán)境的氣體成分和比例，營造一個(gè)抑菌防腐的氣體環(huán)境，防止食品在物理、化學(xué)、生物等方面發(fā)生質(zhì)量下降或減緩質(zhì)量下降速度，從而延長食品貨架期，提升食品價(jià)值，達(dá)到貯藏保鮮的一種方法[7-9]。

本文以崇左江州酸菜為研究對(duì)象，通過測定不同比例濃度的N2+CO2氣調(diào)包裝在4 ℃冷藏條件下，90 d貯藏期內(nèi)的總酸、pH、亞硝酸鹽、VC、色差度ΔE和感官特性的變化，來分析比較氣調(diào)冷藏技術(shù)對(duì)江州酸菜葉部和梗部保藏特性的影響及其感官品質(zhì)的變化規(guī)律，以期為延長江州酸菜貨架期與保持感官品質(zhì)提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

崇左江州酸菜，由崇左市江盛土特產(chǎn)有限公司提供。

氣調(diào)保鮮包裝盒，規(guī)格200 mm×140 mm×35 mm，盒體為聚丙烯(PP)材質(zhì)，封口膜為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯/聚丙烯(PET/PP)復(fù)合材質(zhì)，雙層8絲厚。

HCl、草酸、酚酞、NaOH、NaHCO3、抗壞血酸、NaNO2、95% 乙醇、鄰苯二甲酸氫鉀、對(duì)氨基苯磺酸、冰乙酸、硼酸鈉、乙酸鋅、亞鐵氰化鉀、鹽酸萘乙二胺、2，6-二氯靛酚均為分析純(AR)，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

PA-MT280 氣調(diào)保鮮包裝機(jī)，溫州銘鐵自動(dòng)化設(shè)備有限公司；ADCI系列，全自動(dòng)色差儀，北京辰泰克儀器技術(shù)有限公司；TD1002C數(shù)字電子秤，天津天馬電子有限公司M；TMS-Pilo質(zhì)構(gòu)儀，美國FTC；V-1100D 紫外分光光度計(jì)，上海美譜達(dá)儀器有限公司；SHZ-Ⅲ型 循環(huán)水真空泵，上海亞榮生化儀器廠；HWS26型 電熱恒溫水浴鍋，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；PHS-3C pH計(jì)，上海佑科儀器儀表有限公司；SC-96FL低溫貯藏柜，中科美菱低溫科技股份有限公司；SG-3045 組織搗碎機(jī)，常州市國旺儀器制造有限公司；iChrom 5100高效液相色譜儀，大連依利特分析儀器有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 樣品制備

將發(fā)酵成熟的酸菜瀝干發(fā)酵液，分割成酸菜葉部和酸菜梗部兩部分。各試驗(yàn)組質(zhì)量控制在(100±1)g，氣調(diào)保鮮包裝處理，各氣調(diào)冷藏包裝氣體成分和比例如表1所示，并以空氣作為對(duì)照組(CK組)。將氣調(diào)包裝后的試樣盒和CK組試樣盒，于冷藏庫中低溫貯藏，貯藏溫度(4±0.5)℃，相對(duì)濕度85%～90%。于第15、30、45、60、75、90 d分別取樣測定江州酸菜葉部和梗部的總酸、pH、亞硝酸鹽、VC、色差度ΔE等理化指標(biāo)并記錄感官品質(zhì)變化。

表1 江州酸菜氣調(diào)冷藏試驗(yàn)組氣體成分與比例Table 1 Gas composition and proportion in the air conditioning and refrigeration test group

1.3.2 理化指標(biāo)測定

1.3.2.1 pH值測定

采用壓榨法，取得試樣酸菜梗部和酸菜葉部中的酸菜汁液，并用pHS-3C pH計(jì)測定酸菜樣品的pH值。試驗(yàn)平行測定3組樣品，結(jié)果取平均值；

1.3.2.2 總酸含量的測定(以乳酸計(jì))

將酸菜葉部或梗部加入等量煮沸過的蒸餾水研磨成勻漿，稀釋后于沸水浴30 min，將酸菜中乳酸溶解，用0.01 mol/L NaOH標(biāo)準(zhǔn)液滴定，用酚酞為指示劑確定滴定終點(diǎn)，具體操作步驟參照GB/T 12456—2008 《食品中總酸的測定》[10]。因酸菜中的有機(jī)酸主要為乳酸菌，總酸含量的測定以乳酸計(jì)；

1.3.2.3 亞硝酸鹽含量的測定

參照GB 5009.33—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽含量的測定》[11]，采用鹽酸奈乙二胺法測定酸菜試樣的亞硝酸鹽的含量，結(jié)果以NaNO2計(jì)；

1.3.2.4 VC含量的測定

參照GB 5009.86 《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中抗壞血酸的測定》高效液相色譜法測定[12]。

1.3.2.5 色差度ΔE的測定 樣品經(jīng)組織搗碎機(jī)處理后，取適量置于測量皿，控制厚度為(3±0.2)cm，使用ADCI系列全自動(dòng)色差儀測定樣品的色差度ΔE。

1.3.3 感官評(píng)價(jià)

由食品科學(xué)與工程專業(yè)中優(yōu)選10人經(jīng)感官評(píng)價(jià)培訓(xùn)后建立感官評(píng)價(jià)小組，進(jìn)行感官評(píng)定，評(píng)價(jià)分值去除最高分、最低分后以平均分計(jì)，并取整數(shù)。江州酸菜感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

表2 江州酸菜感官評(píng)價(jià)鑒定標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定表Table 2 Sensation evaluation criteria for pickled vegetables

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Origin 9.0軟件繪圖，DPS v7.05軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，數(shù)據(jù)間的多重比較采用鄧肯新復(fù)極差法。指標(biāo)測定均設(shè)3次重復(fù)，數(shù)據(jù)均以平均值±SD表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 酸菜貯藏期間總酸含量變化

有機(jī)酸是酸菜呈味的主要風(fēng)味物質(zhì)，其中L-乳酸是酸菜中最主要的有機(jī)酸[2，13-14]。乳酸、草酸、乙酸、蘋果酸、檸檬酸、酒石酸和琥珀酸等不同酸味特征的有機(jī)酸共同形成了鮮香鮮郁、酸香味純的酸菜風(fēng)味[15-16]。由圖1和圖2可以看出，隨著貯藏時(shí)間的延長，酸菜葉部和酸菜梗部總酸含量均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。貯藏0～45 d，各試驗(yàn)組和CK組總酸含量均極顯著提高(P<0.01)，其中MAP1組酸菜葉部總酸含量由1.04×10-2g/g升高至1.28×10-2g/g，酸菜梗部總酸含量由1.15×10-2g/g升高至1.46×10-2g/g，而45 d后，酸菜中的總酸含量均顯著下降(P<0.05)，原因在于酸菜貯藏初期乳酸菌的產(chǎn)酸活動(dòng)仍在繼續(xù)，但冷藏環(huán)境下乳酸菌的生長繁殖速度緩慢，因而總酸含量的增長較緩，隨著貯藏環(huán)境酸度的增加，同時(shí)酸菜中營養(yǎng)成分被消耗，微生物代謝產(chǎn)物積累，不僅乳酸菌生長繁殖和生理活動(dòng)被抑制，且少量腐敗菌的生長逐漸消耗環(huán)境中的有機(jī)酸[17-19]。至90 d后，MAP1組酸菜葉部總酸含量僅為0.74×10-2g/g，酸菜梗部總酸含量為0.98×10-2g/g，相較于其他試驗(yàn)組，MAP1組在貯藏期內(nèi)的總酸保留量較多。CK組氣體成分為空氣，貯藏前期有氧環(huán)境不利于乳酸菌增長，貯藏后期更利于腐敗菌繁殖，因而總酸含量顯著低于各試驗(yàn)組(P<0.05)。

圖1 氣調(diào)包裝對(duì)酸菜葉部總酸含量的影響Fig.1 Effect of modified atmosphere packaging on total acid content in leaves of pickled vegetables

圖2 氣調(diào)包裝對(duì)酸菜梗部總酸含量的影響Fig.2 Effect of gas tune packaging on total acid content of sauerkraut

2.2 酸菜貯藏期間pH值變化

pH值不僅能影響酸菜中乳酸菌和腐敗菌的生理代謝和生長繁殖，同時(shí)也能對(duì)酸菜中各種成分的物理和化學(xué)變化產(chǎn)生影響[20]。由圖3和圖4可以看出，氣調(diào)包裝試驗(yàn)組和CK組的江州酸菜試樣在90 d的貯藏過程中，pH值均呈現(xiàn)整體先下降而后升高的趨勢，而CK組pH值均極顯著高于各試驗(yàn)組(P<0.01)，原因在于貯藏前期由于氧氣的存在不利于乳酸菌的增長和乳酸的積累，pH下降緩慢；貯藏后期有利于腐敗菌的滋生和代謝產(chǎn)物積累，pH上升較快，這與總酸含量的趨勢變化是一致的。在貯藏45 d內(nèi)，不同濃度氣調(diào)包裝的酸菜葉部和梗部pH均極顯著下降(P<0.01)，主要是由于貯藏前期乳酸菌產(chǎn)酸代謝導(dǎo)致環(huán)境中乳酸的積累[5 ]；而貯藏45～90 d內(nèi)，酸菜葉部和酸菜梗部pH均整體升高，原因在于貯藏后期乳酸菌受到抑制，部分腐敗菌的生長不僅消耗環(huán)境中的有機(jī)酸，且累計(jì)了大量代謝產(chǎn)物[21]。4組氣調(diào)包裝中，MAP1組在0～45 d貯藏期內(nèi)酸菜葉部pH由3.71極顯著下降至3.46(P<0.01)，酸菜梗部pH由3.71極顯著下降至3.42(P<0.01)；貯藏90 d后，酸菜葉部pH達(dá)到3.79，酸菜梗部pH達(dá)到3.76，均極顯著低于其他試驗(yàn)組和CK組，表明MAP1的氣體環(huán)境能腐敗菌的生長和生理代謝具有明顯的抑制作用。

圖3 氣調(diào)包裝對(duì)酸菜葉部pH值的影響Fig.3 Effect of modified atmosphere packaging on the pH value of the leaves of pickled vegetables

圖4 氣調(diào)包裝對(duì)酸菜梗部pH值的影響Fig.4 Effect of gas packing on pH of sauerkraut

2.3 酸菜貯藏期間亞硝酸鹽含量變化

酸菜中的亞硝酸鹽含量是反映其食用安全性非常重要的一個(gè)指標(biāo)[22-23]，國家標(biāo)準(zhǔn)GB 2762—2017規(guī)定腌漬蔬菜中的亞硝酸鹽最高限量為20 mg/kg[24]。由圖5和圖6可以看出，在90 d的貯藏期內(nèi)，酸菜葉部和梗部亞硝酸鹽含量呈先上升后下降的趨勢，其中MAP1組亞硝酸鹽含量均顯著低于其他試驗(yàn)組和CK組(P<0.05)，而MAP1組的酸菜葉部亞硝酸鹽峰值為1.06 mg/kg，酸菜梗部亞硝酸鹽峰值為2.36 mg/kg；90 d后，酸菜葉部亞硝酸鹽含量僅為0.25 mg/kg，酸菜梗部亞硝酸鹽含量也回落至0.75 mg/kg。試驗(yàn)結(jié)果表明MAP1組的氣調(diào)環(huán)境對(duì)酸菜亞硝酸鹽的增長有更強(qiáng)的抑制作用，原因可能在于MAP1組pH值極顯著低于其他試驗(yàn)組(P<0.01)，貯藏環(huán)境酸性更強(qiáng)，因此對(duì)硝酸還原酶的抑制作用更強(qiáng)，且酸菜不同部位的亞硝酸鹽含量是不同的，同樣貯藏條件下，酸菜梗部的亞硝酸鹽含量顯著高于酸菜葉部的亞硝酸鹽含量(P<0.05)，原因在于莖葉類蔬菜莖部對(duì)基氮的富集作用要大于葉部，酸菜中的硝酸鹽主要來自于原料芥菜栽培過程中吸收的氮肥，并在硝酸還原酶的作用下硝酸鹽被還原為亞硝酸鹽[25-27]。

圖5 氣調(diào)包裝對(duì)酸菜葉部亞硝酸鹽含量的影響Fig.5 Effect of modified atmosphere packaging on nitrite content in leaves of pickled vegetables

圖6 氣調(diào)包裝對(duì)酸菜梗部亞硝酸鹽含量的影響Fig.6 Effect of gas-adjusted packaging on nitrite content in sauerkraut stems

2.4 酸菜貯藏期間VC含量變化

由圖7和圖8可以看出，酸菜葉部的初始VC含量為2.14 mg/100g，酸菜梗部的初始VC含量為1.87 mg/100g，這是因?yàn)樵辖娌说娜~部VC含量高于莖部。在90 d的貯藏期內(nèi)，酸菜葉部和酸菜梗部的VC含量隨著貯藏時(shí)間的延長而不斷減少，貯藏前期酸菜中VC含量的下降較快，貯藏后期VC含量的下降幅度有所減緩，其中MAP1組酸菜葉部的VC含量顯著高于其他試驗(yàn)組(P<0.05)，而氣調(diào)冷藏試驗(yàn)組的酸菜梗部VC含量變化無顯著性差異(P>0.05)，酸菜葉部和酸菜梗部的VC含量極顯著高于CK組(P<0.01)，原因在于CK組以空氣為包裝氣體，VC極易被氧化[28]，而氣調(diào)冷藏試驗(yàn)組的氣體成分僅由N2和CO2組成，因此氣調(diào)冷藏試驗(yàn)組VC的保存率高于CK組。

圖7 氣調(diào)包裝對(duì)酸菜葉部VC含量的影響Fig.7 Effect of modified atmosphere packaging on VC content in leaves of pickled vegetables

圖8 氣調(diào)包裝對(duì)酸菜梗部VC含量的影響Fig.8 Effect of airdressing packaging on VC content in sauerkraut

2.5 酸菜貯藏期間色差度ΔE變化

酸菜腌漬工藝中的熱燙工序能鈍化原料芥菜中的酶活性，且酸菜成品低pH環(huán)境也可抑制酶的活性，因此酸菜褐變可能與酚類物質(zhì)氧化聚合和VC氧化等非酶褐變有關(guān)，不排除美拉德反應(yīng)的可能性，而氣調(diào)冷藏包裝的封口膜為PET/PP復(fù)合材質(zhì)，仍具一定的透氣率,其氧氣透過量為24.5 cm3/(m2·d·0.1 MPa)，因此無法絕對(duì)抑制酸菜的褐變反應(yīng)[29-30]。

由圖9和圖10可以看出，貯藏期第0天的酸菜色差度為0，隨著貯藏時(shí)間的延長，酸菜的色差度呈現(xiàn)不斷上升的趨勢，同期酸菜葉的色差度極顯著高于酸菜梗的色差度(P<0.01)，表明貯藏期酸菜葉部的褐變現(xiàn)象比酸菜梗部嚴(yán)重，原因在于原料芥菜葉部的VC和酚類物質(zhì)的含量要比莖部豐富。試驗(yàn)結(jié)果表明氣調(diào)冷藏試驗(yàn)組中，MAP1組的酸菜葉在90 d貯藏期內(nèi)色差度由0增長到6.75，酸菜梗的色差度由0增長到4.32，相較于其他試驗(yàn)組和CK組具有更顯著的護(hù)色效果。

圖10 氣調(diào)包裝對(duì)酸菜梗部ΔE值的影響Fig.10 Effect of air packing on the ΔE value of sauerkraut

2.6 酸菜貯藏期間感官評(píng)價(jià)變化

由表3和表4的酸菜葉(梗)部感官評(píng)價(jià)要素統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知，酸菜葉(梗)部的感官品質(zhì)隨著貯藏時(shí)間的延長均呈現(xiàn)不斷下降的趨勢，且酸菜葉部感官品質(zhì)的下降趨勢要大于酸菜梗部。氣調(diào)冷藏試驗(yàn)組中，MAP1組酸菜試樣在貯藏90 d后，葉部褐變輕微，但無菌斑霉變，滋味、香氣均有所淡化，其感官均分為75分，其中滋味評(píng)分從28分降至21分，香氣評(píng)分由23分降至17分；梗部略有綿軟，色澤稍暗，但無黏稠流體，其感官均分為78分，其中滋味評(píng)分降低至23分，梗部評(píng)分下降至18分，而酸菜葉部和梗部質(zhì)地評(píng)分均僅下降3分，表觀特征均僅下降2分，原因在于MAP1組的氣調(diào)環(huán)境中，酸菜組織細(xì)胞壁的果膠水解趨勢減緩，且有害微生物分泌的果膠酶類物質(zhì)也較少[17,20]。90 d貯藏期后CK組酸菜葉部萎蔫，出現(xiàn)菌斑霉變、酸菜梗部綿軟，出現(xiàn)黏稠狀液體，感官評(píng)分均低于60分，已無食用價(jià)值。

表3 酸菜葉部感官評(píng)價(jià)要素統(tǒng)計(jì)結(jié)果 單位：分

表4 酸菜梗部感官評(píng)價(jià)要素統(tǒng)計(jì)結(jié)果 單位：分

3 結(jié)論

本研究考察不同比例濃度的N2+CO2氣調(diào)包裝在4 ℃冷藏條件下對(duì)酸菜貯藏品質(zhì)的影響，通過比較、分析酸菜葉部和酸菜梗部的總酸、pH、亞硝酸鹽、VC、色差度ΔE變化，并結(jié)合感官評(píng)價(jià)，結(jié)果表明：20%CO2+80N2氣調(diào)冷藏組能有效抑制江州酸菜總酸的下降、VC的氧化、 pH和色差度ΔE的上升，促進(jìn)亞硝酸鹽的降解和保持酸菜感官品質(zhì)。本研究結(jié)果可為延長江州酸菜的保藏期和保持其感官品質(zhì)提供理論依據(jù)和技術(shù)支持，從而推動(dòng)江州酸菜產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步健康持續(xù)發(fā)展。